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(11) | EP 0 475 154 A1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Disazofarbstoffe deren Kupplungskomponenten aus der Reihe der Hydroxysulfonylnaphthaline stammen |
| (57) Disazofarbstoffe der Formel
in der m 1 oder 2, n 0 oder 1, Z1 Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes C1-C4-Alkyl, Z2 Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkanoyl, gegebenenfalls substituiertes Benzoyl, C1-C4-Alkylsulfonyl, gegebenenfalls substituiertes Phenylsulfonyl oder einen derivatisierten 1,3,5-Triazinylrest und D den Rest einer Diazokomponente aus der Reihe der Thiazol-, Thiophen-, Aminobenzoesäure- oder Phenylendiaminverbindungen bedeuten, sowie deren Verwendung zur Herstellung von Tinten. |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft neue Disazofarbstoffe der Formel I
in der
m 1 oder 2,
n 0 oder 1,
Z1 Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes C1-C4-Alkyl,
Z2 Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkanoyl, gegebenenfalls substituiertes Benzoyl, C1-C4-Alkylsulfonyl, gegebenenfalls substituiertes Phenylsulfonyl oder einen Rest der Formel
in der Q1 und Q2 gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinander jeweils für Halogen, Amino,
C1-C4-Mono- oder Dialkylamino oder Phenylamino stehen, und
D den Rest einer Diazokomponente aus der Thiazol- oder Thiophenreihe oder einen Rest
der Formel
bedeuten, wobei
Y für Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkyl, gegebenenfalls substituiertes Ci-C6-Alkoxy, Halogen oder Nitro,
X für Sauerstoff, Imino oder C1-C4-Alkylimino,
L für C1-C6-Alkylen und
Q3 für einen Rest der Formel
stehen, worin R1, R2 und R3 gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinander jeweils die Bedeutung von
Wasserstoff, C1-C4-Alkyl oder Benzyl oder R1 und R2 zusammen mit dem sie verbindenden Stickstoffatom die Bedeutung eines 5- bis 7-gliedrigen
gesättigten oder aromatischen heterocyclischen Rests, der gegebenenfalls weitere Heteroatome
aufweist, und Ane die Bedeutung eines Anions besitzen.
[0002] Aus der US-A-4 752 337 und der US-A-4 626 284 sind Disazofarbstoffe, bekannt, die ähnlich aufgebaut sind wie diejenigen der obengenannten Formel I. Jedoch leitet sich die Dliazokomponente D-NH2 entweder von 2-Hydroxy-4-aminobenzoesäure, Anilinsulfonsäure oder p-Phenylendiaminderivaten ab.
[0003] Weiterhin beschreibt die US-A-4 694 075 Disazofarbstoffe, deren Diazokomponente sich von Anthranilsäureestern ableitet, die in der alkoholischen Esterkomponente eine basische Gruppe aufweisen. Als Kupplungskomponente werden dort 1-Aminonaphthalin sowie Resorcin verwendet.
[0004] Es hat sich jedoch gezeigt, daß solche Farbstoffe ungenügende anwendungstechnische Eigenschaften aufweisen.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es nun, neue Disazofarbstoffe bereitzustellen, die sich vorteilhaft zur Herstellung von Tinten, insbesondere von Tinten für das Ink-Jet-Verfahren, eignen.
[0007] Alle in der obengenannten Formel 1 auftretenden Alkyl- und Alkylengruppen können sowohl geradkettig als auch verzweigt sein.
[0008] Wenn in der obengenannten Formel 1 substituierte Alkylgruppen auftreten, so können als Substituenten z.B. Phenyl, C1-C4-Alkoxy oder Cyano in Betracht kommen.
[0009] Wenn in der obengenannten Formel 1 substituierte Phenylgruppen auftreten, so können als Substituenten z.B. C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkoxy, Halogen, dabei insbesondere Chlor oder Brom, oder C1-C4-Dialkylamino, dabei insbesondere C1-C4-Dialkylamino in Ringposition 4, in Betracht kommen.
[0010] Reste Z1, Z2, Y, R1, R2 und R3 sind z.B. Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, Butyl, Isobutyl oder sec-Butyl.
[0011] Reste Z1, Z2 und Y sind weiterhin z.B. Benzyl, 1- oder 2-Phenylethyl, 2-Cyanoethyl, 3-Cyanopropyl, 4-Cyanobutyl, 2-Methoxyethyl, 2-Ethoxyethyl, 2- oder 3-Methoxypropyl, 2- oder 3-Ethoxypropyl, 2- oder 4-Methoxybutyl oder 2- oder 4-Ethoxybutyl.
[0012] Reste Y sind weiterhin z.B. Pentyl, Isopentyl, Neopentyl, tert-Pentyl, Hexyl, 2-Methylpentyl, 5-Cyanopentyl, 6-Cyanohexyl, 5-Methoxypentyl, 6-Methoxyhexyl, Methoxy, Ethoxy, Propoxy, Isopropoxy, Butoxy, Isobutoxy, sec-Butoxy, Isopentyloxy, Neopentyloxy, tert-Pentyloxy, Hexyloxy, Benzyloxy, 1- oder - Phenylethoxy, 2-Cyanoethoxy, 3-Cyanopropoxy, 4-Cyanobutoxy, 2-Methoxyethoxy, 2-Ethoxyethoxy, 2- oder 3-Methoxypropoxy, 2- oder 3-Ethoxypropoxy, 2- oder 4-Methoxybutoxy, 2- oder 4-Ethoxybutoxy, Fluor, Chlor oder Brom.
[0013] Reste Z2 sind weiterhin z.B. Formyl, Acetyl, Propionyl, Butyryl, Isobutyryl, Benzoyl, 2- oder 4-Methylbenzoyl, 2- oder 4-Methoxybenzoyl, 2-oder 4-Chlorbenzoyl, 2- oder 4-Dimethylaminobenzoyl, Methylsulfonyl, Ethylsulfonyl, Propylsulfonyl, Isopropylsulfonyl, Butylsulfonyl, Phenylsulfonyl, 2-oder 4-Methoxyphenylsulfonyl, 2- oder 4-Chlorphenylsulfonyl oder 2- oder 4-Dimethylaminophenylsulfonyl.
[0014] Reste Q1 und Q2 sind z.B. Fluor, Chlor, Brom, Mono- oder Dimethylamino, Mono- oder Diethylamino, Mono- oder Dipropylamino, Mono- oder Diisopropylamino, Mono- oder Dibutylamino oder N-Methyl-N-ethylamino.
[0016] Reste L sind z.B. Methylen, Ethylen, 1,2- oder 1,3-Propylen, Isopropyliden, 1,2-, 1,3-, 2,3- oder 1,4-Butylen, 1,5-Pentylen oder 1,6-Hexylen.
[0017] Geeignete Anionen Ans sind z.B. anorganische oder organische Anionen, wie Fluorid, Chlorid, Bromid, lodid, Acetat, Mono- Di- oder Trichloracetat, Methylsulfonat, Phenylsulfonat, Tolylsulfonat, Methosulfat oder Ethosulfat.
[0018] Wenn die Reste R1 und R2 zusammen mit dem sie verbindenden Stickstoffatom einen 5- bis 7- gliedrigen gesättigten oder aromatischen heterocyclischen Rest, der gegebenenfalls weitere Heteroatome aufweist, bedeuten, so kann dafür z.B. Pyrrolidinyl, Piperidinyl, Morpholinyl, Piperazinyl, N-(C1-C4-Alkyl)-piperazinyl, wie N-Methyl- oder N-Ethylpiperazinyl, Pyrrolyl, Imidazolyl, 3-(C1-C4-Alkyl)imidazol-1-ylium, oder Pyridinium in Betracht kommen. Bei den beiden letztgenannten Resten tritt dabei als Gegenion das Anion Ans auf, wobei Ans die obengenannte Bedeutung besitzt.
[0019] Wenn D den Rest einer Diazokomponente aus der Thiazol- oder Thiophenreihe darstellt, so gehorcht der Rest D vorzugsweise der Formel II oder III
worin
R4 R5 und R6 gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinander jeweils Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C1-C4-Alkyl, gegebenenfalls substituiertes Phenyl, Cyano oder C1-C4-Alkoxycarbonyl bedeuten oder R4 und R5 zusammen für den Rest eines anellierten Benzorings stehen.
[0020] Geeignete Reste R4, R5 sind R6 und z.B. Methoxycarbonyl, Ethoxycarbonyl, Propoxycarbonyl, Isopropoxycarbonyl, Butoxycarbonyl, Isobutoxycarbonyl, Phenyl, 2-, 3- oder 4-Methylphenyl, 2-, 3- oder 4-Methoxyphenyl oder 2-, 3- oder 4-Chlorphenyl. Für weitere beispielhafte Aufzählungen sei auf die oben vorgenommenen Ausführungen verwiesen.
[0021] Bevorzugt sind Disazofarbstoffe, die der Formel la
gehorchen, in der einer der beiden Reste A1 und A2 Wasserstoff und der andere Hydroxysulfonyl bedeutet und m, n, D, Z1 und Z2 jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen.
[0023] Besonders bevorzugt sind Disazofarbstoffe der Formel I, in der n 1, Z1 Wasserstoff und Z2 Wasserstoff, C1-C4-Alkanoyl oder Benzoyl bedeuten.
[0024] Weiterhin besonders bevorzugt sind Disazofarbstoffe der Formel I, in der D
a) einen Rest der Formel II, in der R4 und R5 jeweils Wasserstoff oder R4 C1-C4-Alkoxycarbonyl und R5 C1-C4-Alkyl, dabei insbesondere Methyl,
b) einen Rest der Formel III, in der R4 C1-C4-Alkoxycarbonyl, R5 C1-C4-Alkyl, dabei insbesondere Methyl, und R6 Cyano oder
c) einen Rest der Formel
wobei der Rest -CO-X-L-Q3 oder -NH-CO-L-Q3 jeweils in Ringposition 3 oder 4 steht,
X Sauerstoff oder Imino,
L C2-C4-Alkylen und
Q3 C1-C4-Dialkylamino oder 3-(C1-C4-Alkyl)imidazol-1-ylium-Ane, wobei Ane die obengenannte Bedeutung besitzt, bedeuten.
[0025] Die erfindungsgemäßen Disazofarbstoffe der Formel I können nach an sich bekannten Methoden hergestellt werden. Beispielsweise kann man Amin der Formel IV
D-NH2 (IV),
[0026] in der D die obengenannte Bedeutung besitzt, auf übliche Weise diazotieren und mit einer Aminonaphthalinsulfonsäure der Formel V
kuppeln.
[0027] Der resultierende Monoazofarbstoff der Formel VI
in der D die obengenannte Bedeutung besitzt, wird anschließend diazotiert und mit einem Hydroxynaphthalinderivat der Formel VII
in der n, m, Z1 und Z2 jeweils die obengenannte Bedeutung besitzen, gekuppelt.
[0028] Diejenigen Farbstoffe der Formel I, in denen im Rest D der Diazokomponente ein quartäres Stickstoffatom vorhanden ist, werden üblicherweise aus den entsprechenden neutralen Farbstoffen durch Alkylierung mit üblichen Alkylierungsmitteln oder durch Umsetzung mit stickstoffhaltigen Heterocyclen erhalten.
[0029] Die erfindungsgemäßen Farbstoffe eignen sich in vorteilhafter Weise für die Herstellung von Tinten, insbesondere von Tinten für das Ink-Jet-Verfahren.
[0030] Das Ink-Jet-Verfahren ist an sich bekannt. Dabei werden Tröpfchen einer Schreibflüssigkeit aus einer oder mehreren kleinen Düsen gezielt auf einen Träger, z.B. auf Papier, Holz, Textilien, Kunststoff oder Metall, geschossen. Durch elektronische Aussteuerung werden die einzelnen Tröpfchen zu Schriftzeichen oder graphischen Mustern zusammengefaßt.
[0031] Für das Ink-Jet-Verfahren geeignete Aufzeichnungsflüssigkeiten enthalten im allgemeinen neben dem Farbmittel Wasser und/oder organische Lösungsmittel. In der EP-A-324 415 sind beispielsweise solche Ink-Jet-Tinten beschrieben.
[0032] Bei ihrer Anwendung in Tinten für das Ink-Jet-Verfahren zeichnen sich die neuen Disazofarbstoffe durch hohe Farbstärken und gute Wasser- und Schmierechtheit aus.
Beispiel 1
[0034] 5,2 g (0,025 mol) m-Aminobenzoesäure-[2-(N,N-dimethylamino)ethyl]ester wurden auf übliche Weise mit Natriumnitrit in salzsaurem Medium diazotiert und zu einer alkalischen Lösung von 5,58 g (0,025 mol) 1-Aminonaphthalin-6-sulfonsäure gegeben. Man stellte einen pH-Wert von 3,5 ein und ließ 3 Stunden bei Raumtemperatur rühren.
[0035] Dann wurde der pH-Wert mit konzentrierter Salzsäure auf 1,5 gesenkt und der als Zwischenprodukt auftretende Monoazofarbstoff ohne Isolierung mit 8,6 ml 23 gew.-%iger wäßriger Natriumnitritlösung unter Eiskühlung diazotiert. Man gab 10,58 g (0,025 mol) 1-Benzoylamino-8-hydroxy-naphthalin-3,6-disulfonsäure, gelöst in 200 ml Wasser (bei pH 6 bis 7), zur Diazoniumsalz-Lösung und stellte mit Natronlauge schnell einen pH-Wert von 10 bis 11 ein. Nach einer Stunde wurde der pH-Wert mit Salzsäure auf 1 gesenkt und der Farbstoff mit Kochsalz ausgesalzen und dann abfiltriert. Der Farbstoff wurde unter Zugabe von Lithiumhydroxid in Wasser gelöst und durch Diafiltration entsalzt. Die Lösung wurde unter vermindertem Druck eingedampft. Man erhielt auf diese Weise 14,9 g eines rötlich schwarzen Farbstoffes der Formel
in Form des Lithiumsalzes.
[0036] In analoger Weise können die in den folgenden Tabellen 1 und 2 aufgeführten Disazofarbstoffe erhalten werden.
Beispiel 23 (Anwendung)
[0037] 3 g des Farbstoffs aus Beispiel 1 wurden in 90 ml Wasser und 10 ml N-Methylpyrrolidinon gelöst. Die Lösung wurde unter Druck durch ein Teflon Filter der Porengröße 1 um filtriert und danach unter vermindertem Druck entgast.
[0038] Mit dieser Aufzeichnungsflüssigkeit wurde das Aufnahmegefäß eines Tintenstrahl-Druckkopfes gefüllt, der unter dem Einfluß von zugeführter Wärme die Tinte tröpfchenförmig auswirft. Mit diesem Thermo-Ink-Jet-Druckkopf wurde ein handelsübliches Papier, wie es für Maschinenschriften verwendet wird, bedruckt. Die Drucke zeichnen sich durch gute Wasser- und Schmierechtheit aus.
in der
m 1 oder 2,
n 0 oder 1,
Z1 Wasserstoff oder gegebenenfalls substituiertes C1-C4-Alkyl,
Z2 Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkanoyl, gegebenenfalls substituiertes Benzoyl, C1-C4-Alkylsulfonyl, gegebenenfalls substituiertes Phenylsulfonyl oder einen Rest der Formel
in der Q1 und Q2 gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinander jeweils für Halogen, Amino,
C1-C4-Mono- oder Dialkylamino oder Phenylamino stehen, und
D den Rest einer Diazokomponente aus der Thiazol- oder Thiophenreihe oder einen Rest
der Formel
bedeuten, wobei
Y für Wasserstoff, gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkyl, gegebenenfalls substituiertes C1-C6-Alkoxy, Halogen oder Nitro,
X für Sauerstoff, Imino oder C1-C4-Alkylimino,
L für C1-C6-Alkylen und
Q3 für einen Rest der Formel
stehen, worin R1, R2 und R3 gleich oder verschieden sind und unabhängig voneinander jeweils die Bedeutung von
Wasserstoff, C1-C4-Alkyl oder Benzyl oder R1 und R2 zusammen mit dem sie verbindenden Stickstoffatom die Bedeutung eines 5- bis 7-gliedrigen
gesättigten oder aromatischen heterocyclischen Rests, der gegebenenfalls weitere Heteroatome
aufweist, und Ane die Bedeutung eines Anions besitzen.
gehorchen, worin einer der beiden Reste A1 und A2 Wasserstoff und der andere Hydroxysulfonyl bedeutet und m, n, D, Z1 und Z2 jeweils die in Anspruch 1 genannte Bedeutung besitzen.